La sequía representa más del 80% de los daños y pérdidas de los cultivos en todo el mundo. En la zona
Central de Chile se han presentado 9 años de sequía ininterrumpida desde el 2010, con un déficit promedio
de precipitaciones de 20 a 40%. Esto ha generado que el 88% de los agricultores de la zona central reporten
un incremento en la ocurrencia de sequía en sus cultivos, siendo este el principal estrés abiótico asociado a
la pérdida de cosechas y suministro sostenible de alimentos. La adaptación o tolerancia al estrés hídrico en
los cultivos, está asociada con la modificación de diversas respuestas morfológicas y fisiológicas de las
plantas, entre las que se incluyen cambios en el desarrollo del sistema radicular, ajustes en la tasa de
crecimiento, inducción del cierre de estomas, ajuste osmótico, activación de enzimas antioxidantes,
acumulación de fitohormonas y la regulación transcripcional de muchos genes.
La sandía (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. and Nakai) es una de las especies más cultivadas de la
familia Cucurbitaceae, debido a su importancia económica, alto valor nutricional y beneficios para la salud
(por ejemplo, antioxidantes, carotenoides, citrulina, flavonoides, vitaminas (A, B y C) y minerales). La
producción mundial de sandía para el 2020 fue de 101.62 millones de toneladas aproximadamente, lo que
la sitúa como la segunda fruta fresca más producida a nivel mundial. Particularmente en Chile, en el año
2020, la sandía fue la decimotercera fruta más producida (57,382 mil toneladas), siendo la región de
O’Higgins la principal productora del país. El cultivo de sandía prospera mejor en áreas cálidas, ya que
requiere altas temperaturas (>25°C) para un crecimiento óptimo. Aunque la sandía prefiere un ambiente
cálido y seco, es conocida por su alta susceptibilidad al estrés hídrico, por lo que su rendimiento está asociado
a la disponibilidad hídrica en la región o áreas en que se cultive. En este sentido, una de las principales
estrategias para reducir las pérdidas de producción agrícola en condiciones de estrés hídrico, es el cultivo de
variedades de alto rendimiento injertándolas en portainjertos tolerantes a este tipo de estrés, con un sistema
radicular eficiente en el uso del agua, como por ejemplo, Lagenaria siceraria. Particularmente, L. siceraria es
una especie perteneciente a la familia de las Cucurbitaceae, la cual es utilizada como portainjerto para el
cultivo de la sandía, debido a que presenta resistencia a bajas temperaturas y enfermedades transmitidas a
nivel de suelo (por ejemplo, Fusarium). Se ha informado que L. siceraria es más tolerante a la sequía en
comparación con otras cucurbitáceas, ya que aumenta la absorción de agua y nutrientes del suelo, ayudando
al crecimiento de las plantas. Sin embargo, el uso de L. siceraria como portainjerto de sandía para enfrentar
el estrés hídrico es limitado o nulo, particularmente existe desconocimiento de los mecanismos moleculares
por el cual los portainjertos controlan el crecimiento de las plantas injertadas frente al estrés.
Bajo condiciones de estrés hídrico, las raíces son el primer órgano que percibe la falta de agua en el
suelo, y comunican esta restricción como una señal de estrés a los brotes. En este sentido, se ha reportado
que en injertos de solanáceas y vitáceas el portainjerto induce una reprogramación transcripcional extensa
en los brotes, especialmente de genes que participan en la transducción de señales de fitohormonas.
Particularmente, el Ácido Abscísico (ABA) desempeña un papel fundamental en la regulación del crecimiento
y la defensa de las plantas en situaciones de estrés hídrico, ya que se ha descrito como un integrador central
que vincula y reprograma las complejas cascadas de señalización adaptativa en respuesta al estrés hídrico.
Sin embargo, ABA no es la única fitohormona involucrada en la respuesta al estrés hídrico, ya que se ha
descrito que otras fitohormonas, tales como, ácido salicílico, ácido jasmónico y auxinas, están asociadas a la
regulación del crecimiento en condiciones de estrés hídrico, interactuando entre ellos mismos y/o con otros
factores. Por lo tanto, considerando lo señalado anteriormente, se plantea la hipótesis de que la tolerancia
al estrés hídrico en sandía injertada sobre L. siceraria está relacionada con el aumento en la expresión de
genes relacionados con la biosíntesis, metabolismo y señalización de ABA y otras fitohormonas en las hojas
del injerto C. lanatus y las raíces del portainjerto L. siceraria, lo cual confiere tolerancia al estrés hídrico en
C. lanatus. Cabe destacar que, los resultados generados en este estudio, contribuirán a la comprensión de
las respuestas a la sequía en las plantas, asociadas a diferentes fitohormonas, y servirán como un recurso
público disponible para futuros estudios de expresión génica, genómicos y funcionales de C. lanatus y L.
siceraria.

El aumento de los recursos tecnológicos y la automatización de los procesos agrícolas ha contribuido en gran medida al desarrollo de nuevas tecnologías que permiten caracterizar y evaluar el fenotipo de las plantas. Específicamente, las tecnologías de fenotipado de plantas son muy importantes para acelerar los programas de
mejoramiento en cultivos agronómicamente importantes, y contribuyen en el proceso de selección para el desarrollo y posterior lanzamiento al mercado de nuevas variedades y cultivares. Los sistemas de visión unidimensionales (1D) y bidimensionales (2D) han sido una parte integral de la implementación exitosa de la automatización agrícola y la robótica en los procesos agrícolas. Sin embargo, las técnicas basadas en imágenes en 2D son insuficientes para investigar las estructuras espaciales de las plantas. En este sentido, la reconstrucción por medio de imágenes 3D de plantas y la adquisición de su información espacial es una forma alternativa eficaz para resolver estos problemas. En este sentido, el objetivo del presente proyecto es obtener de forma automática la estructura tridimensional del sistema de arquitectura de raíces de una planta e identificar parámetros morfológicos asociados con dicha estructura. Para ello se propone construir un prototipo, a partir de cámaras de bajo costo, para la reconstrucción automatizada de la estructura 3D de plantas, junto con la posterior detección y medición de los rasgos morfológicos de esta misma.

La agricultura es una de las principales actividades económicas de la Región de O’Higgins, con un PIB que alcanza al año 2021 el 12,8% de representación a nivel nacional. El éxito productivo regional
depende en gran medida de las condiciones edafoclimáticas que preponderan en las zonas cultivables y/o aptas para la agricultura. Sin embargo, el actual escenario de cambio climático genera
una alteración de estas variables climáticas, con cambios evidentes en la variabilidad de las precipitaciones, frecuencia e intensidad de los días cálidos y fríos, y eventos climáticos extremos
(heladas, granizo, entre otros). Consecuentemente, el impacto del cambio climático ha modificado y seguirá transformando los sistemas de producción de diversos cultivos a nivel nacional y local,
incluyendo el cambio de las zonas productivas.
Esta nueva realidad climática requiere de la pronta generación de conocimiento y la capacidad de innovar y desarrollar tecnologías inteligentes para adaptar y asegurar la producción de alimentos.
Aunque existe conocimiento de los posibles efectos del cambio climático sobre la agricultura, la literatura indica que la diversidad geográfica y climática de la producción agrícola no permite predecir
con precisión los impactos locales del cambio climático en los diferentes cultivos. Por lo tanto, la mejor forma de reducir esta incertidumbre climática es a través del desarrollo de tecnología, el
conocimiento y la innovación aplicada para adaptar y asegurar la producción de alimentos. De hecho, la Conferencia de las Partes de la Convención de Cambio Climático realizada en París (COP21),
enfatiza la necesidad de avanzar hacia una “agricultura climáticamente inteligente”, es decir, una actividad que entre en sintonía con los cambios globales, con mínima huella ambiental, altamente
eficiente en el uso de insumos, resiliente, productiva y sostenible.
Este proyecto plantea la construcción de infraestructura climáticamente inteligente como la primera cámara de simulación climática regional, la cual permitirá determinar el impacto de diferentes
escenarios de cambio climático en cultivos y variedades de importancia para los agricultores de la Región de O’Higgins de manera anticipada. Se busca responder las interrogantes asociadas a qué
cultivos son más idóneos para las distintas zonas geográficas de la Región de O’Higgins, bajo condiciones extremas de temperatura, humedad ambiental y disponibilidad de agua, entre otros
aspectos. Con la información generada se desarrollarán directrices tecnológicas y sistemas de bajo costo para la medición de parámetros ambientales, con el fin de brindar a los agricultores soporte
para la toma de decisiones a nivel local, y consecuentemente fortalecer la competitividad del sector agrícola de la Región de O’Higgins.

NA

La sequía representa más del 80% de los daños y pérdidas de los cultivos en todo el mundo. En la zona
Central de Chile se han presentado 9 años de sequía ininterrumpida desde el 2010, con un déficit promedio
de precipitaciones de 20 a 40%. Esto ha generado que el 88% de los agricultores de la zona central reporten
un incremento en la ocurrencia de sequía en sus cultivos, siendo este el principal estrés abiótico asociado a
la pérdida de cosechas y suministro sostenible de alimentos. La adaptación o tolerancia al estrés hídrico en
los cultivos, está asociada con la modificación de diversas respuestas morfológicas y fisiológicas de las
plantas, entre las que se incluyen cambios en el desarrollo del sistema radicular, ajustes en la tasa de
crecimiento, inducción del cierre de estomas, ajuste osmótico, activación de enzimas antioxidantes,
acumulación de fitohormonas y la regulación transcripcional de muchos genes.
La sandía (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. and Nakai) es una de las especies más cultivadas de la
familia Cucurbitaceae, debido a su importancia económica, alto valor nutricional y beneficios para la salud
(por ejemplo, antioxidantes, carotenoides, citrulina, flavonoides, vitaminas (A, B y C) y minerales). La
producción mundial de sandía para el 2020 fue de 101.62 millones de toneladas aproximadamente, lo que
la sitúa como la segunda fruta fresca más producida a nivel mundial. Particularmente en Chile, en el año
2020, la sandía fue la decimotercera fruta más producida (57,382 mil toneladas), siendo la región de
O’Higgins la principal productora del país. El cultivo de sandía prospera mejor en áreas cálidas, ya que
requiere altas temperaturas (>25°C) para un crecimiento óptimo. Aunque la sandía prefiere un ambiente
cálido y seco, es conocida por su alta susceptibilidad al estrés hídrico, por lo que su rendimiento está asociado
a la disponibilidad hídrica en la región o áreas en que se cultive. En este sentido, una de las principales
estrategias para reducir las pérdidas de producción agrícola en condiciones de estrés hídrico, es el cultivo de
variedades de alto rendimiento injertándolas en portainjertos tolerantes a este tipo de estrés, con un sistema
radicular eficiente en el uso del agua, como por ejemplo, Lagenaria siceraria. Particularmente, L. siceraria es
una especie perteneciente a la familia de las Cucurbitaceae, la cual es utilizada como portainjerto para el
cultivo de la sandía, debido a que presenta resistencia a bajas temperaturas y enfermedades transmitidas a
nivel de suelo (por ejemplo, Fusarium). Se ha informado que L. siceraria es más tolerante a la sequía en
comparación con otras cucurbitáceas, ya que aumenta la absorción de agua y nutrientes del suelo, ayudando
al crecimiento de las plantas. Sin embargo, el uso de L. siceraria como portainjerto de sandía para enfrentar
el estrés hídrico es limitado o nulo, particularmente existe desconocimiento de los mecanismos moleculares
por el cual los portainjertos controlan el crecimiento de las plantas injertadas frente al estrés.
Bajo condiciones de estrés hídrico, las raíces son el primer órgano que percibe la falta de agua en el
suelo, y comunican esta restricción como una señal de estrés a los brotes. En este sentido, se ha reportado
que en injertos de solanáceas y vitáceas el portainjerto induce una reprogramación transcripcional extensa
en los brotes, especialmente de genes que participan en la transducción de señales de fitohormonas.
Particularmente, el Ácido Abscísico (ABA) desempeña un papel fundamental en la regulación del crecimiento
y la defensa de las plantas en situaciones de estrés hídrico, ya que se ha descrito como un integrador central
que vincula y reprograma las complejas cascadas de señalización adaptativa en respuesta al estrés hídrico.
Sin embargo, ABA no es la única fitohormona involucrada en la respuesta al estrés hídrico, ya que se ha
descrito que otras fitohormonas, tales como, ácido salicílico, ácido jasmónico y auxinas, están asociadas a la
regulación del crecimiento en condiciones de estrés hídrico, interactuando entre ellos mismos y/o con otros
factores. Por lo tanto, considerando lo señalado anteriormente, se plantea la hipótesis de que la tolerancia
al estrés hídrico en sandía injertada sobre L. siceraria está relacionada con el aumento en la expresión de
genes relacionados con la biosíntesis, metabolismo y señalización de ABA y otras fitohormonas en las hojas
del injerto C. lanatus y las raíces del portainjerto L. siceraria, lo cual confiere tolerancia al estrés hídrico en
C. lanatus. Cabe destacar que, los resultados generados en este estudio, contribuirán a la comprensión de
las respuestas a la sequía en las plantas, asociadas a diferentes fitohormonas, y servirán como un recurso
público disponible para futuros estudios de expresión génica, genómicos y funcionales de C. lanatus y L.
siceraria.

La agricultura es una de las principales actividades económicas de la Región de O’Higgins, con un PIB que alcanza al año 2021 el 12,8% de representación a nivel nacional. El éxito productivo regional
depende en gran medida de las condiciones edafoclimáticas que preponderan en las zonas cultivables y/o aptas para la agricultura. Sin embargo, el actual escenario de cambio climático genera
una alteración de estas variables climáticas, con cambios evidentes en la variabilidad de las precipitaciones, frecuencia e intensidad de los días cálidos y fríos, y eventos climáticos extremos
(heladas, granizo, entre otros). Consecuentemente, el impacto del cambio climático ha modificado y seguirá transformando los sistemas de producción de diversos cultivos a nivel nacional y local,
incluyendo el cambio de las zonas productivas.
Esta nueva realidad climática requiere de la pronta generación de conocimiento y la capacidad de innovar y desarrollar tecnologías inteligentes para adaptar y asegurar la producción de alimentos.
Aunque existe conocimiento de los posibles efectos del cambio climático sobre la agricultura, la literatura indica que la diversidad geográfica y climática de la producción agrícola no permite predecir
con precisión los impactos locales del cambio climático en los diferentes cultivos. Por lo tanto, la mejor forma de reducir esta incertidumbre climática es a través del desarrollo de tecnología, el
conocimiento y la innovación aplicada para adaptar y asegurar la producción de alimentos. De hecho, la Conferencia de las Partes de la Convención de Cambio Climático realizada en París (COP21),
enfatiza la necesidad de avanzar hacia una “agricultura climáticamente inteligente”, es decir, una actividad que entre en sintonía con los cambios globales, con mínima huella ambiental, altamente
eficiente en el uso de insumos, resiliente, productiva y sostenible.
Este proyecto plantea la construcción de infraestructura climáticamente inteligente como la primera cámara de simulación climática regional, la cual permitirá determinar el impacto de diferentes
escenarios de cambio climático en cultivos y variedades de importancia para los agricultores de la Región de O’Higgins de manera anticipada. Se busca responder las interrogantes asociadas a qué
cultivos son más idóneos para las distintas zonas geográficas de la Región de O’Higgins, bajo condiciones extremas de temperatura, humedad ambiental y disponibilidad de agua, entre otros
aspectos. Con la información generada se desarrollarán directrices tecnológicas y sistemas de bajo costo para la medición de parámetros ambientales, con el fin de brindar a los agricultores soporte
para la toma de decisiones a nivel local, y consecuentemente fortalecer la competitividad del sector agrícola de la Región de O’Higgins.

Climate projections anticipate an increase in frequent droughts, episodes of extreme fire behavior, in addition to heat waves and unstable atmospheric conditions, all phenomena related to climate change. Drought intensification has been projected to increase in frequency in several regions across the globe, including the southwestern part of South America, the European Mediterranean Basin, Northern Africa, the Middle East, Central Asia, Australia, and the USA. Particularly, the former three areas have been recognized as locations highly likely to face unprecedented droughts during the 21st century, and within Southwestern South America, Chile has been alarmingly pointed out as the country earlier in this era experiencing this phenomenon, regardless of the greenhouse gas emissions scenario. Catastrophic effects such as extreme droughts and changes in fire behavior are important drivers of ecosystem degradation in arid, semiarid, dry temperate and Mediterranean ecosystems. Mediterranean ecosystems of central Chile have been indicated as the earliest in its type experiencing effects of climate change; where an accelerated aridification is already registered; therefore, representing a scenario to anticipate the effects of climate anomalies at other ecosystems of its type. Persistent droughts and land burning can compromise belowground conditions that are essential to support aboveground life in terrestrial ecosystems. Nevertheless, despite their importance for ecosystem functioning and recovery after environmental disturbances, there still a considerable lack of comprehension on how belowground attributes respond to combined stressors such as droughts and fires. This is of particular concern in conditions where post-fire plant and soil recovery have been shown to be inhibited or retarded due to severe droughts. Therefore, this project aims to evaluate individual and combined effects of drought and fires over time in soil microbial communities and carbon and nitrogen functional dynamics along with the relationship of these attributes and the state of sclerophyll vegetation in Mediterranean forests of central Chile. To accomplish this goal a multiscale approach will be applied in this research by integrating scientific disciplines from landcape ecology to molecular biology. By using remote sensing study site will be selected within an area known to be affected by an extended drought period (since 2010), in addition to hyper-dry years (2019 and 2021), which in addition has experienced the occurrence of historical wildfires as the case of 2017. From this initial screening
18 study conditions resulting from three climate anomaly categories identified (high, medium, low) according to differences in precipitation with respect to historical average, three categories for forest response to drought (recovered, unaffected and unrecovered) based on analysis of Normalized Burn Index (NBR = [NIR – SWIR] / [NIR + SWIR]) and two burned conditions (with and without) will be obtained for soil and vegetation assessments. Classical soil physicochemical analyses and NG-sequencing techniques including high-throughput amplicon sequencing (metabarcoding), whole genome sequencing (metagenomics), and gene expression (metatransciptomics), in addition to soil physiological analyses will be performed. Moreover, vegetation recovery following drought and fire will be evaluated. Results from this study will allow to better understand the individual versus the combined effects of drought and fires in soil microbial community structure and carbon and nitrogen functionality, which are expected to be exacerbated with the combined occurrence of these phenomena, giving insights on the resilience capacity of soil microbiomes and carbon and nitrogen biogeochemical cycles. From this work, results will also allow to gain a more comprehensive understanding of the linkages between soil functionality and vegetation responses to drought and fires over time, which will allow to identify ecological drivers related to ecosystem stability.

Las erupciones volcánicas, entre otros procesos naturales como variaciones en el clima, sismos, incendios, incluso ataques de insectos o talas selectivas, generan anomalías de crecimiento en los árboles que se traducen en variaciones del ancho de los anillos de crecimiento, como su disminución (supresión), ausencia de ellos o, en algunos casos, aumento de su dimensión (liberación). Por su parte, las erupciones volcánicas, además de generar un efecto físico en el crecimiento, generan cambios en la química del suelo, que se verán manifestados como anomalías químicas en los árboles, como aumento de concentraciones de metales, tales como azufre, cinc, cobre, manganeso, hierro y fósforo.
Una de las zonas volcánicas más activas de Chile es el Campo Volcánico monogenético (distribuido) Carrán-Los Venados (CVCLV; Región de Los Ríos, Chile), encontrándose en el puesto 6° del Ranking de Riesgo Específico elaborado por Sernageomin en 2023. El conocimiento sobre la historia eruptiva de CVCLV es limitado debido a la escasez de registros históricos y a la falta de dataciones precisas de sus productos volcánicos. Solo se cuenta con tres erupciones documentadas en el siglo XX (1907, 1955 y 1979), mientras que el registro prehistórico se ha reconstruido principalmente mediante análisis tefroestratigráficos y dataciones radiométricas por 14C en suelos y carbones, las cuales presentan una resolución temporal baja y márgenes de incertidumbre de hasta 30-100 años. Esta limitada precisión impide establecer con detalle la cronología eruptiva y las tasas de recurrencia del CVCLV, dificultando así la comprensión de su comportamiento eruptivo y la evaluación de los peligros volcánicos asociados, por lo que un método alternativo más preciso para datar erupciones volcánicas pasadas es la dendrocronología, o el estudio de los anillos de los árboles.
Por tanto, el objetivo principal de este proyecto es identificar la actividad eruptiva previa al siglo XX del campo volcánico a partir de aproximaciones metodológicas en dendrocronología y química elemental (dendroquímica). En particular, se busca identificar anomalías en el crecimiento radial de árboles del género Nothofagus en respuesta a erupciones volcánicas acontecidas, junto con la evaluación de concentraciones de metales (ej.: cobre, zinc, plomo, etc.) en anillos de crecimiento de años clave. Se espera identificar una señal distinguible posible de asociar a las registradas en los anillos en el registro histórico, que permita extender el registro eruptivo de la zona de Carrán-Los Venados en los últimos 500 años y, determinar así, la frecuencia eruptiva actual del campo monogenético, lo que contribuye al entendimiento del comportamiento eruptivo y a la posible actualización de su estado de peligro volcánico, para poder generar medidas de mitigaciones para erupciones futura.
La metodología consiste en la construcción de una cronología regional de ancho de anillo de crecimiento de árboles de Nothofagus ubicados dentro del campo volcánico (ej. N. dombeyii, N. betuloides o N. obliqua) para detectar años marcadores de eventos exógenos y cambios en las tendencias de crecimiento. Además, se plantea incluir análisis químicos en años particulares mediante Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Finalmente, se realizará el cálculo de la frecuencia eruptiva del campo volcánico durante los últimos 500 años, permitiendo construir la primera cronología precisa de erupciones en el campo volcánico monogenético Carrán-Los Venados.
En síntesis, esta propuesta integra enfoques de la volcanología y las ciencias forestales para datar y caracterizar erupciones ocurridas durante los últimos ~500 años en el CVCLV, mediante el uso combinado de técnicas dendrocronológicas y dendroquímicas. Esta aproximación permitirá establecer una cronología eruptiva detallada, identificar los elementos químicos que afectan el crecimiento arbóreo tras el depósito de cenizas o tefras, y contribuir así a una comprensión más profunda de la dinámica eruptiva y de los procesos forestales en el campo monogenético Carrán-Los Venados. Los resultados, además, ofrecerán una base metodológica aplicable a otros sistemas volcánicos del país, incluyendo la Región de O’Higgins.

Climate projections anticipate an increase in frequent droughts, episodes of extreme fire behavior, in addition to heat waves and unstable atmospheric conditions, all phenomena related to climate change. Drought intensification has been projected to increase in frequency in several regions across the globe, including the southwestern part of South America, the European Mediterranean Basin, Northern Africa, the Middle East, Central Asia, Australia, and the USA. Particularly, the former three areas have been recognized as locations highly likely to face unprecedented droughts during the 21st century, and within Southwestern South America, Chile has been alarmingly pointed out as the country earlier in this era experiencing this phenomenon, regardless of the greenhouse gas emissions scenario. Catastrophic effects such as extreme droughts and changes in fire behavior are important drivers of ecosystem degradation in arid, semiarid, dry temperate and Mediterranean ecosystems. Mediterranean ecosystems of central Chile have been indicated as the earliest in its type experiencing effects of climate change; where an accelerated aridification is already registered; therefore, representing a scenario to anticipate the effects of climate anomalies at other ecosystems of its type. Persistent droughts and land burning can compromise belowground conditions that are essential to support aboveground life in terrestrial ecosystems. Nevertheless, despite their importance for ecosystem functioning and recovery after environmental disturbances, there still a considerable lack of comprehension on how belowground attributes respond to combined stressors such as droughts and fires. This is of particular concern in conditions where post-fire plant and soil recovery have been shown to be inhibited or retarded due to severe droughts. Therefore, this project aims to evaluate individual and combined effects of drought and fires over time in soil microbial communities and carbon and nitrogen functional dynamics along with the relationship of these attributes and the state of sclerophyll vegetation in Mediterranean forests of central Chile. To accomplish this goal a multiscale approach will be applied in this research by integrating scientific disciplines from landcape ecology to molecular biology. By using remote sensing study site will be selected within an area known to be affected by an extended drought period (since 2010), in addition to hyper-dry years (2019 and 2021), which in addition has experienced the occurrence of historical wildfires as the case of 2017. From this initial screening
18 study conditions resulting from three climate anomaly categories identified (high, medium, low) according to differences in precipitation with respect to historical average, three categories for forest response to drought (recovered, unaffected and unrecovered) based on analysis of Normalized Burn Index (NBR = [NIR – SWIR] / [NIR + SWIR]) and two burned conditions (with and without) will be obtained for soil and vegetation assessments. Classical soil physicochemical analyses and NG-sequencing techniques including high-throughput amplicon sequencing (metabarcoding), whole genome sequencing (metagenomics), and gene expression (metatransciptomics), in addition to soil physiological analyses will be performed. Moreover, vegetation recovery following drought and fire will be evaluated. Results from this study will allow to better understand the individual versus the combined effects of drought and fires in soil microbial community structure and carbon and nitrogen functionality, which are expected to be exacerbated with the combined occurrence of these phenomena, giving insights on the resilience capacity of soil microbiomes and carbon and nitrogen biogeochemical cycles. From this work, results will also allow to gain a more comprehensive understanding of the linkages between soil functionality and vegetation responses to drought and fires over time, which will allow to identify ecological drivers related to ecosystem stability.

Las erupciones volcánicas, entre otros procesos naturales como variaciones en el clima, sismos, incendios, incluso ataques de insectos o talas selectivas, generan anomalías de crecimiento en los árboles que se traducen en variaciones del ancho de los anillos de crecimiento, como su disminución (supresión), ausencia de ellos o, en algunos casos, aumento de su dimensión (liberación). Por su parte, las erupciones volcánicas, además de generar un efecto físico en el crecimiento, generan cambios en la química del suelo, que se verán manifestados como anomalías químicas en los árboles, como aumento de concentraciones de metales, tales como azufre, cinc, cobre, manganeso, hierro y fósforo.
Una de las zonas volcánicas más activas de Chile es el Campo Volcánico monogenético (distribuido) Carrán-Los Venados (CVCLV; Región de Los Ríos, Chile), encontrándose en el puesto 6° del Ranking de Riesgo Específico elaborado por Sernageomin en 2023. El conocimiento sobre la historia eruptiva de CVCLV es limitado debido a la escasez de registros históricos y a la falta de dataciones precisas de sus productos volcánicos. Solo se cuenta con tres erupciones documentadas en el siglo XX (1907, 1955 y 1979), mientras que el registro prehistórico se ha reconstruido principalmente mediante análisis tefroestratigráficos y dataciones radiométricas por 14C en suelos y carbones, las cuales presentan una resolución temporal baja y márgenes de incertidumbre de hasta 30-100 años. Esta limitada precisión impide establecer con detalle la cronología eruptiva y las tasas de recurrencia del CVCLV, dificultando así la comprensión de su comportamiento eruptivo y la evaluación de los peligros volcánicos asociados, por lo que un método alternativo más preciso para datar erupciones volcánicas pasadas es la dendrocronología, o el estudio de los anillos de los árboles.
Por tanto, el objetivo principal de este proyecto es identificar la actividad eruptiva previa al siglo XX del campo volcánico a partir de aproximaciones metodológicas en dendrocronología y química elemental (dendroquímica). En particular, se busca identificar anomalías en el crecimiento radial de árboles del género Nothofagus en respuesta a erupciones volcánicas acontecidas, junto con la evaluación de concentraciones de metales (ej.: cobre, zinc, plomo, etc.) en anillos de crecimiento de años clave. Se espera identificar una señal distinguible posible de asociar a las registradas en los anillos en el registro histórico, que permita extender el registro eruptivo de la zona de Carrán-Los Venados en los últimos 500 años y, determinar así, la frecuencia eruptiva actual del campo monogenético, lo que contribuye al entendimiento del comportamiento eruptivo y a la posible actualización de su estado de peligro volcánico, para poder generar medidas de mitigaciones para erupciones futura.
La metodología consiste en la construcción de una cronología regional de ancho de anillo de crecimiento de árboles de Nothofagus ubicados dentro del campo volcánico (ej. N. dombeyii, N. betuloides o N. obliqua) para detectar años marcadores de eventos exógenos y cambios en las tendencias de crecimiento. Además, se plantea incluir análisis químicos en años particulares mediante Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Finalmente, se realizará el cálculo de la frecuencia eruptiva del campo volcánico durante los últimos 500 años, permitiendo construir la primera cronología precisa de erupciones en el campo volcánico monogenético Carrán-Los Venados.
En síntesis, esta propuesta integra enfoques de la volcanología y las ciencias forestales para datar y caracterizar erupciones ocurridas durante los últimos ~500 años en el CVCLV, mediante el uso combinado de técnicas dendrocronológicas y dendroquímicas. Esta aproximación permitirá establecer una cronología eruptiva detallada, identificar los elementos químicos que afectan el crecimiento arbóreo tras el depósito de cenizas o tefras, y contribuir así a una comprensión más profunda de la dinámica eruptiva y de los procesos forestales en el campo monogenético Carrán-Los Venados. Los resultados, además, ofrecerán una base metodológica aplicable a otros sistemas volcánicos del país, incluyendo la Región de O’Higgins.